《電子工程制圖》課件第1章

第1章制圖的基本知識(shí)和技能1.1國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)制圖的有關(guān)規(guī)定

1.2幾何作圖

1.3平面圖形的分析與畫法

1.4草圖的繪制

復(fù)習(xí)思考題

緒

論

一、本課程的地位和研究對(duì)象

在工程技術(shù)及生產(chǎn)過程中，為了表示機(jī)器或設(shè)備的形狀、大小、規(guī)格等內(nèi)容，通常將物體的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸和技術(shù)要求按一定的投影方法和技術(shù)規(guī)定表達(dá)在圖紙上，該圖紙稱為工程圖樣。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，設(shè)計(jì)或制造各種機(jī)器設(shè)備都離不開工程圖樣。工程圖樣被稱為“工程技術(shù)界的語(yǔ)言”，它是設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)、使用機(jī)器和進(jìn)行技術(shù)交流的一種必不可少的技術(shù)文件。所以，每位工程技術(shù)人員都必須掌握這種技術(shù)語(yǔ)言。

本課程是研究繪制和閱讀工程圖樣的理論和方法，運(yùn)用先進(jìn)的繪圖軟件繪制工程圖樣，并培養(yǎng)學(xué)生的制圖技能和一定的空間想象能力的一門學(xué)科。在機(jī)械、電子、通信工程等工程技術(shù)專業(yè)中都設(shè)置了這門主干技術(shù)基礎(chǔ)課，目的是為后繼課程、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)打下一定的基礎(chǔ)，從而使學(xué)生獲得在繪圖和讀圖方面的訓(xùn)練。

二、本課程的主要任務(wù)

本課程是一門理論嚴(yán)謹(jǐn)、實(shí)踐性強(qiáng)的課程，其目的是培養(yǎng)學(xué)生具有繪圖、讀圖能力和一定的空間想象能力。本課程的主要任務(wù)如下：

(1)學(xué)習(xí)正投影的基本原理及應(yīng)用。

(2)培養(yǎng)繪制和閱讀工程圖樣的初步能力。

(3)培養(yǎng)物體表達(dá)和空間想象的初步能力。

(4)培養(yǎng)運(yùn)用繪圖軟件繪制本專業(yè)常用工程圖樣和進(jìn)行計(jì)算機(jī)繪圖的初步能力。

(5)培養(yǎng)認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作作風(fēng)。

此外，還必須重視對(duì)自學(xué)能力、分析問題和解決問題的能力以及審美能力的培養(yǎng)。

三、本課程的學(xué)習(xí)方法

本課程是一門既有系統(tǒng)理論，又有較強(qiáng)實(shí)踐性的技術(shù)基礎(chǔ)課，只有通過繪制和閱讀一定數(shù)量的圖樣，才能掌握它的全部?jī)?nèi)容。對(duì)于本課程的具體學(xué)習(xí)方法如下：

(1)學(xué)好投影理論，掌握《技術(shù)制圖》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中的有關(guān)規(guī)定。

要正確理解本課程中的基本概念、基本原理，正確運(yùn)用“投影基礎(chǔ)”中的幾何元素、幾何形體的投影關(guān)系進(jìn)行繪圖和讀圖。要學(xué)習(xí)和掌握《技術(shù)制圖》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中的有關(guān)規(guī)定，不斷提高用工程圖樣正確表達(dá)各種工程技術(shù)問題的能力。

(2)重視圖、物之間的投影關(guān)系。

在具體的繪圖和讀圖過程中，要不斷地通過由物到圖、由圖到物的反復(fù)實(shí)踐進(jìn)行投影分析，把空間的物體形狀、結(jié)構(gòu)與投影中的視圖聯(lián)系起來，逐步提高空間想象和空間分析能力。

(3)正確掌握繪圖軟件及繪圖工具。

要對(duì)計(jì)算機(jī)繪圖系統(tǒng)有一個(gè)基本了解，掌握AutoCAD的繪圖命令和菜單結(jié)構(gòu)，正確繪出常見的工程圖樣，力求做到投影正確，圖線分明，尺寸齊全，圖面布置美觀。

(4)以投影原理為基礎(chǔ)，學(xué)好電子工程專業(yè)圖。

在學(xué)習(xí)和掌握幾何畫法的基礎(chǔ)上，掌握各章節(jié)之間的內(nèi)在聯(lián)系，注意掌握各電子類專業(yè)圖的畫法特點(diǎn)及表達(dá)方法，為學(xué)好后繼的專業(yè)課打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1.1國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)制圖的有關(guān)規(guī)定

工程圖樣是工程技術(shù)界的共同語(yǔ)言，是表達(dá)物體的形狀、大小和技術(shù)要求的文件資料。為了便于進(jìn)行技術(shù)交流和指導(dǎo)生產(chǎn)，必須有一個(gè)統(tǒng)一的規(guī)定，為此，我國(guó)在1959年頒布了《機(jī)械制圖》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。之后，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)又作了幾次修訂，先后制定了《技術(shù)制圖》和《機(jī)械制圖》的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)圖紙的幅面及格式、比例、字體、圖線和尺寸注法等作出了統(tǒng)一的規(guī)定。本節(jié)就是按照最新的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)修訂而成的。

1.1.1圖紙幅面及格式(GB/T14689—2008)

1.圖紙幅面

由圖紙的長(zhǎng)邊和短邊尺寸所確定的圖紙大小稱為圖紙幅面。在繪制圖樣時(shí)，應(yīng)優(yōu)先采用表1-1中所規(guī)定的基本幅面尺寸。

注：表中B為短邊尺寸；L為長(zhǎng)邊尺寸；a為裝訂邊寬度；c為其余三邊寬度；e為無裝訂邊的周邊寬度。

必要時(shí)也可選用表1-2和表1-3所規(guī)定的加長(zhǎng)幅面，這些幅面的尺寸是由基本幅面的短邊成整數(shù)倍增加后得出的。

2．圖框格式

表示一張圖幅大小的框線稱為圖紙的邊框線，用細(xì)實(shí)線繪制。在邊框線里面，根據(jù)不同的周邊尺寸，用粗實(shí)線繪制圖框線。需要裝訂的圖樣，其圖框格式如圖1-1所示。不需裝訂的圖樣，其圖框格式如圖1-2所示。

圖1-1需要裝訂邊的圖框格式圖1-2不需要裝訂邊的圖框格式

3．標(biāo)題欄(GB/T10609.1—2008)

標(biāo)題欄一般是由更改區(qū)、簽字區(qū)、其他區(qū)、名稱及代號(hào)區(qū)組成的。標(biāo)題欄中各區(qū)的布置可采用圖1-3和圖1-4的形式，通常使用圖1-3，當(dāng)采用此種形式時(shí)，標(biāo)題欄的標(biāo)準(zhǔn)格式如圖1-5所示。

圖1-3標(biāo)題欄的分區(qū)(一)圖1-4標(biāo)題欄的分區(qū)(二)圖1-5標(biāo)題欄的標(biāo)準(zhǔn)格式

有時(shí)為了作圖方便，也可采用標(biāo)題欄的簡(jiǎn)化形式，如圖1-6所示。

圖1-6推薦使用的標(biāo)題欄格式

1.1.2比例(GB/T14690—1993)

比例是圖中圖形與實(shí)物相應(yīng)要素的線性尺寸之比。表1-4給出了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的繪制工程圖樣優(yōu)先選用的比例。

為了反映機(jī)件的真實(shí)大小，應(yīng)盡量采用原值比例(1∶1)。當(dāng)機(jī)件過大或過小時(shí)，可分別采用縮小或放大的比例。無論是縮小還是放大，在標(biāo)注尺寸時(shí)，必須標(biāo)注機(jī)件的真實(shí)尺寸。

圖1-7為同一機(jī)件采用不同比例所畫出的圖形。圖1-7圖樣的不同比例

1.1.3字體(GB/T14691—1993)

1.字體書寫的基本規(guī)定

工程圖樣中，除了圖形外，還要用漢字、數(shù)字、字母等來標(biāo)注尺寸和說明設(shè)計(jì)、制造、裝配時(shí)的各項(xiàng)要求。在圖樣中書寫漢字、數(shù)字、字母時(shí)，必須做到字體工整，筆畫清楚，間隔均勻，排列整齊。

圖樣中的漢字應(yīng)寫成長(zhǎng)仿宋體，并采用國(guó)家正式公布推行的簡(jiǎn)化字。

2.漢字

字體高度用h來表示，其公稱尺寸序列為1.8、2.5、3.5、5、7、10、14、20mm。高度大于20mm?的字體其尺寸按

比率遞增，字體的高度代表字體的號(hào)數(shù)(如10號(hào)字h?=?10mm)。字母分為A型和B型，A型字體d=h/14，B型字體d=h/10(d為漢字寬度)。在同一圖樣中應(yīng)采用同一類型的字體，字體和數(shù)字可寫成斜體或直體，斜體字體向右傾斜，與水平方向成75°。

3.字體書寫示例

長(zhǎng)仿宋體：

拉丁字母：A型大寫斜體

拉丁字母：A型小寫斜體

希臘字母：A型大寫斜體

希臘字母：A型小寫斜體

阿拉伯?dāng)?shù)字：斜體

阿拉伯?dāng)?shù)字：直體

羅馬數(shù)字：A型斜體

羅馬數(shù)字：A型直體

1.1.4圖線(GB/T17450—1998，GB/T4457—2002)

1.圖線的名稱、形式、寬度及主要用途

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)各種圖線的畫法及應(yīng)用作出了明確的規(guī)定，在《技術(shù)制圖》(GB/T17450—1998)中，對(duì)圖線的基本線型及線型的名稱作出了相應(yīng)的規(guī)定；在《機(jī)械制圖》(GB/T4450—2002)中，對(duì)圖線的應(yīng)用、寬度、組別及選用作出了相應(yīng)的規(guī)定。圖線的形式及應(yīng)用見表1-5。

2.圖線的畫法

在同一圖樣中，同類圖線的寬度應(yīng)基本保持一致，虛線、點(diǎn)畫線、雙點(diǎn)畫線的線段長(zhǎng)度與間隔也應(yīng)各自大致相等，符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

具體繪制圖樣時(shí)，其注意事項(xiàng)可參考表1-6。

1.1.5尺寸標(biāo)注(GB/T4458.3—2003)

1．標(biāo)注尺寸的基本規(guī)則

圖樣中的視圖只能表示機(jī)體的形狀，只有標(biāo)注了尺寸后才能反映出機(jī)體的大小。在標(biāo)注尺寸時(shí)，必須遵守國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，才能使圖樣完整、清晰。

(1)機(jī)體的真實(shí)大小應(yīng)以圖樣中所標(biāo)注的尺寸值為依據(jù)，與圖形的大小及繪圖的準(zhǔn)確度無關(guān)。

(2)圖樣中的尺寸以毫米為計(jì)量單位，不需標(biāo)出尺寸單位的代號(hào)或名稱。如果采用其他計(jì)量單位，則必須注明相應(yīng)單位的代號(hào)或名稱，如米(m)、厘米(cm)、度(°)?等。

(3)機(jī)體中每一要素的尺寸一般只標(biāo)注一次，并應(yīng)標(biāo)注在反映該要素最清晰的視圖處。

(4)圖樣中所標(biāo)注的尺寸為該圖樣所示機(jī)體的最后完工尺寸，否則應(yīng)另加說明。

2．尺寸的組成與注法

尺寸由四個(gè)要素組成，包括尺寸數(shù)字、尺寸線、箭頭和尺寸界線。其標(biāo)注方法見表1-5。

1.2幾何作圖

工程圖樣都是由一些直線、圓、圓弧和其他曲線組合而成的。為此，必須掌握它們的基本作圖方法，做到作圖熟練、準(zhǔn)確、工整。

幾何作圖中初學(xué)者可使用常用的繪圖工具繪圖，如圖板、丁字尺、三角板、圓規(guī)、分規(guī)、鉛筆等，然后可進(jìn)行計(jì)算機(jī)繪圖，無論哪種方法都要掌握基本的作圖方法和步驟。

1.2.1等分圓周作內(nèi)接正多邊形

利用基本的繪圖工具可作出不同的正多邊形，其作圖方法和步驟見表1-8。

1.2.2斜度和錐度

斜度是指一直線(或平面)對(duì)另一直線(或平面)的傾斜程度，其大小用兩直線(或平面)間夾角的正切值來表示，工程制圖中常用1∶n的形式來表示。斜度的定義、符號(hào)及標(biāo)注見

圖1-8。

圖1-8斜度

錐度是指正圓錐的底圓直徑與其高度之比，工程制圖中常用1∶n的形式來表示。錐度的定義、符號(hào)及標(biāo)注見圖1-9。

圖1-9錐度

1.2.3圓弧連接

工程上的一些構(gòu)件或零件其幾何形狀一般由規(guī)則或光滑的輪廓所構(gòu)成。這種光滑的構(gòu)件大都由直線和曲線光滑連接而成，在工程制圖中，稱之為圓弧連接，其連接的關(guān)鍵在于相切，交點(diǎn)在切點(diǎn)上。

掌握?qǐng)A弧連接的畫法是畫圖的基本技能之一。要做到圓弧連接準(zhǔn)確、光滑，必須掌握?qǐng)A弧連接的方法和步驟。其作

圖步驟歸納如下：

(1)求出連接圓弧的圓心。

(2)確定切點(diǎn)的位置。

(3)畫出所連接的圓弧。

各種圓弧連接的作圖方法和步驟見表1-9。

1.2.4非圓曲線——橢圓

橢圓是工程中常見的非圓曲線，畫橢圓時(shí)常用幾段圓弧連接而成的圖形來代替理論上的橢圓，這樣作圖簡(jiǎn)便，形狀也與橢圓大致相似。圖1-10所示為長(zhǎng)短軸用同心法作近似橢圓。圖1-10用同心圓法作近似橢圓

1.3平面圖形的分析與畫法

平面圖形由幾何圖形和一些線段組成。分析平面圖形是指根據(jù)圖形形狀和尺寸來分析各幾何圖形和線段的形狀、大小及其相對(duì)位置，從而幫助畫圖、讀圖。

1.3.1平面圖形的尺寸分析

尺寸分析的主要內(nèi)容是分析一個(gè)平面圖形中哪些是定形尺寸，哪些是定位尺寸，同時(shí)要考慮到圖形中的尺寸基準(zhǔn)。尺寸分析的要點(diǎn)見表1-10。

圖1-11平面圖形的分析

1.3.2平面圖形的線段分析

平面圖形中的線段通常分為三種：已知線段、中間線段和連接線段。各種線段的特點(diǎn)見表1-11。

1.3.3平面圖形的畫法

圖1-11為一個(gè)零件的平面圖形，其具體作圖步驟如下：

(1)畫出圖形的基準(zhǔn)線和定位線。根據(jù)R56和27確定小圓弧16、R17的圓心位置。根據(jù)150確定大圓弧30、R26的圓心位置并作出端面24的位置，如圖1-12(a)所示。

(2)畫出已知線段。根據(jù)上面已經(jīng)確定的圓心位置，分別畫出圖形中左端36和24的部分，如圖1-12(b)所示。

(3)畫出中間線段。因中間弧R22、R43都只給出圓心的一個(gè)坐標(biāo)，即分別在距水平基準(zhǔn)線18和22的平行線上，另一坐標(biāo)分別為x=R128-R22和x=R148-R43。圓心確定后，找出兩圓弧切點(diǎn)，分別畫出R22圓弧和R43圓弧，過R22圓弧作輔助水平切線，再作該切線的60°斜線。

(4)畫出連接線段。根據(jù)R26+R40和R17+R40找出R40圓心，然后找出兩切點(diǎn)，作出R40圓弧。根據(jù)R17+R12作距60°斜線為12的平行線，找出R12圓心，然后找出兩切點(diǎn)，作出R12圓弧，最后作出R26和R43的公切線，如圖1-12(d)所示。

(5)檢查、描深、標(biāo)注尺寸。圖形畫完后應(yīng)進(jìn)行全面檢查，把多余的輔助線擦去，補(bǔ)全遺漏的線，然后進(jìn)行描深，最后標(biāo)注尺寸。

圖1-12平面圖形的作圖步驟

1.4草圖的繪制

草圖是僅用鉛筆和紙，通過目測(cè)物體的形狀、大小和比例而徒手繪制的圖樣。工程技術(shù)人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)、維修、仿制、計(jì)算機(jī)繪圖過程中，經(jīng)常需要用快捷的徒手繪圖方式來表達(dá)自己的設(shè)計(jì)思想或記錄技術(shù)資料。特別是在采用AutoCAD軟件包繪圖時(shí)，往往先徒手繪出圖形，然后輸入計(jì)算機(jī)。因此徒手繪圖也是工程技術(shù)人員必備的一種基本技能。

徒手繪圖時(shí)，一般使用HB或B鉛筆，鉛芯磨成圓錐形，手握筆的位置離筆尖稍遠(yuǎn)一點(diǎn)，自然放松，筆桿與紙面的傾斜角度一般以45°～60°為宜。

徒手繪圖的訓(xùn)練主要是草繪線段和在線段上按比例分段，這些線段包括直線、角度線、圓弧線等，下面簡(jiǎn)單介紹這些基本圖線的徒手畫法。

1．直線的畫法

畫直線時(shí)，眼